بنتونیت تزریق پشت قطعات سگمنت تونل

تزریق دوغاب بنتونیت در پشت سگمنت در TBM

در هنگام تونلسازي توسط روش حفاري مکانیزه سپري و بعد از نصب سیستم نگهداري سگمنت ، بین سطح خارجی نگهداري نصب شده و محیط حفاري شده یک فضاي خالی بوجود میآید که براي جلوگیري از ریزش خاك و سنگ به درون این فضا و ایجاد نشست سطحی در اثر این ریزش، باید به وسیله ماده مناسبی پر شود. پر کردن این فضا خالی را عملیات تزریق تماسی می نامند که به طور معمول با استفاده از دوغاب های تهیه شده از سیمان، ماسه، آب و غیره، انجام می شود.

انتخاب دوغاب مناسب برای تزریق

انتخاب دوغاب مناسب براي انجام دادن عملیات تزریق همواره شامل سیمان پرتلند یا یک سیمان ویژه و آب هستند و همچنین می توانند شامل مواد سیمانی اضافی، پرکننده ها و یک یا چند افزاینده اصلاح کننده خاصیت دوغاب باشند. مخلوطی که تولید میشود باید آب انداختگی کم و قابلیت پمپاژ خوبی داشته باشد تا به خوبی و بدون ایجاد انسداد در سیستمهاي پمپاژ و انتقال ، فضاي خالی ایجاد شده را به خوبی پر کند و توانایی لازم براي تحمل فشارهاي روباره را داشته باشد. در مناطق اشباع از آب، دوغاب تولیدشده باید پس از رسیدن به گیرش اولیه در برابر آب بردگی مقاومت کرده و نگهداري نصب شده را در برابر هجوم آبهاي موجود به درون فضاي حفر شده آب بند کند. همچنین باید مقاومت دوغاب تزریقی مساوي یا بیشتر از محیط احاطه کننده باشد.

بنتونیت مناسب عملیات تزریق

اضافه کردن بنتونیت به مخلوط باعث میشود که مخلوط به دست آمده حالت سوسپانسیونی داشته و قابلیت جریان یابی و پمپاژ مخلوط را افزایش میدهد. ولی افزایش بیش از اندازه بنتونیت به مخلوط علاوه بر غلیظ کردن بیش از حد مخلوط ، به علت خاصیت جذب آب آن، باعث میشود که آب کافی براي هیدراته شدن سیمان موجود در ترکیب باقی نمانده و در نتیجه مقاومت نهایی مخلوط به شدت کاهش یابد.

طرح اختلاط مناسب عملیات تزریق در تونل

انتخاب طرح اختلاط بهینه دوغاب در مسیر حفاری تونل با انجام آزمایش نسبت های مختلف مواد تشکیل دهنده دوغاب شامل سیمان ، بنتونیت و سنگدانه (ماسه بادی و پودر سنگ) بدست می آید و ارائه یک طرح اختلاط برای تمامی پروژه ها امکان پذیر نیست. اما بطور کلی افزایش میزان سیمان دردوغاب باعث افزایش مقاومت دوغاب، افزایش قابلیت پمپاژ ،کاهش زمان گیرش و کاهش میزان آب انداختگی شده و در نتیجه قیمت تمام شده دوغاب افزایش مییابد. همچنین با افزایش نسبت سنگدانه (پودر سنگ و ماسه بادي) به آب، میزان مارش دوغاب و پارامتر لمباردي افزایش مییابد. به طور معمول در دوغاب مناسب عملیات تزریق مقدار بنتونیتی برابر با حدود 10 درصد وزنی آب استفاده می شود.

طرح اختلاط مناسب عملیات تزریق در تونل

انتخاب طرح اختلاط بهینه دوغاب در مسیر حفاری تونل با انجام آزمایش نسبت های مختلف مواد تشکیل دهنده دوغاب شامل سیمان ، بنتونیت و سنگدانه (ماسه بادی و پودر سنگ) بدست می آید و ارائه یک طرح اختلاط برای تمامی پروژه ها امکان پذیر نیست. اما بطور کلی افزایش میزان سیمان دردوغاب باعث افزایش مقاومت دوغاب، افزایش قابلیت پمپاژ ،کاهش زمان گیرش و کاهش میزان آب انداختگی شده و در نتیجه قیمت تمام شده دوغاب افزایش مییابد. همچنین با افزایش نسبت سنگدانه (پودر سنگ و ماسه بادي) به آب، میزان مارش دوغاب و پارامتر لمباردي افزایش مییابد. به طور معمول در دوغاب مناسب عملیات تزریق مقدار بنتونیتی برابر با حدود 10 درصد وزنی آب استفاده می شود.

اهداف تزریق گروت پرکننده پشت سگمنت

1- پرشدن فضاهاي خالی بین پوشش بتنی و زمین و بین حلقه هاي مجاور و نا تراوایی و آب بندي سیستم نگهداري
2- تحکیم و ثابت نگه داشتن حلقه پوشش بتنی که از قطعات بتنی مجزا ساخته شده است و انتقال بارهاي ناشی از سنگ پیرامون تونل
3- جلوگیري از خروج حلقه هاي قطعات پیش ساخته از امتداد واقعی خود
4- یکنواخت و متقارن شدن همگرایی زمینهاي اطراف تونل و به حد اقل رسیدن اعمال بار متمرکز در اثر این همگرایی ها بر پوشش تونل
5- تبدیل کردن قطعات تونل و محیط پیرامونی آن به یک مجموعه واحد
6- جلوگیري از شناور شدن و بلند شدن سازه نگهداري ، جلوگیري از نشت سطح زمین